Chip AI baru yang ditenagai oleh cahaya, bukan listrik, memberikan penghematan energi besar -besaran sambil mencocokkan kinerja konvensional.
Sekelompok insinyur telah menciptakan chip komputer terobosan yang tergantung pada cahaya daripada listrik untuk melaksanakan salah satu fungsi yang paling menarik di kecerdasan buatan: Identifikasi gambar dan deteksi pola.
Dengan bergeser ke cahaya, chip membutuhkan energi yang jauh lebih sedikit, mencapai efisiensi yang 10 hingga 100 kali lebih besar dari chip saat ini menjalankan jenis perhitungan yang sama. Inovasi ini dapat memfasilitasi tempat -tempat bentangan listrik yang besar di jaringan listrik sambil juga mendukung pengembangan model AI yang lebih maju dan mampu.
Operasi kunci yang terlibat dikenal sebagai “konversi,” proses utama bagaimana AI menginterpretasikan foto, video, dan bahkan bahasa tertulis. Saat ini, konversi adalah sumber daya yang sangat padat dan membutuhkan waktu. Desain baru memecahkan ini dengan mengintegrasikan laser dan lensa kecil langsung ke papan sirkuit, memungkinkan chip untuk menyelesaikan perhitungan ini dengan energi yang jauh lebih sedikit dan kecepatan yang lebih besar.
Dalam uji coba awal, chip mencapai sekitar 98% ketepatan Saat mengenali angka tulisan tangan, cocokkan kinerja chip elektronik konvensional.
Melompat ke depan dalam efisiensi AI
“Melakukan kunci Pembelajaran Mesin Perhitungan energi dekat-nol adalah lompatan ke depan untuk sistem AI di masa depan, “kata Pemimpin Studi Volker J. Sorger, Ph.D., Rhines Endowed Professor di semikonduktor fotonik di Universitas Florida. “Ini sangat penting untuk terus meningkatkan kemampuan AI di tahun -tahun mendatang.”
“Ini adalah pertama kalinya siapa pun menempatkan jenis perhitungan optik ini pada chip dan menerapkannya ke jaringan saraf AI,” kata Hangbo Yang, Ph.D., seorang profesor mitra penelitian dalam kelompok Sorger di UF dan sesama penulis peneliti.
Tim Sorger berkolaborasi dengan para peneliti di UF's Florida Semiconductor Institute, University of California, Los Angeles dan George Washington University saat belajar. Tim menerbitkan temuan mereka pada 8 September di jurnal Fotonik canggih.
Chip prototipe menggunakan dua set lensa fresnel miniatur menggunakan proses manufaktur standar. Versi dua dimensi dari lensa yang sama yang ditemukan di mercusuar ini hanyalah sebagian kecil dari lebar rambut manusia. Data pembelajaran mesin, seperti dari gambar atau tugas pengenalan pola lainnya, dikonversi menjadi lampu laser pada chip dan melewati lensa. Hasilnya kemudian dikonversi lagi menjadi sinyal digital untuk menyelesaikan tugas AI.
Keuntungan dari komputasi optik
Sistem konversi berbasis lensa ini tidak hanya lebih efisien dalam komputasi, tetapi juga mengurangi waktu komputasi. Menggunakan cahaya alih -alih listrik memiliki manfaat lain juga. Grup Sorger merancang chip yang dapat menggunakan laser berwarna berbeda untuk memproses beberapa aliran data secara paralel.
“Kita dapat memiliki beberapa panjang gelombang, atau warna, cahaya yang melewati lensa secara bersamaan,” kata Yang. “Itulah keuntungan utama fotonik.”
Produsen chip, seperti pemimpin industri NVIDIA, telah memasukkan elemen optik ke bagian lain dari sistem AI mereka, yang dapat membuat penambahan lensa percakapan lebih halus.
“Dalam waktu dekat, optik berbasis chip akan menjadi bagian penting dari setiap chip AI yang kami gunakan setiap hari,” kata Sorger, yang juga wakil direktur untuk inisiatif strategis di Florida Semiconductor Institute. “Dan komputasi AI optik adalah yang berikutnya.”
Reference: “Foxier Foxier Photonic which is almost energized for almost energized for the acceleration of conversion operations” by Hangbo Yang, Nicola Peserico, Shurui Li, Xiaoxuan MA, Russell Lieutenant Schwartz, Mostafa Hosseini, Aydin Rog, Chee Wei Wong, Puneet Gupta and Volker JJ Fotonik canggih.
Dua: 10.1117/1.ap.7.5.056007
Jangan pernah melewatkan terobosan: Bergabunglah dengan Buletin ScitechDaily.
NewsRoom.id
